气候变化科学方面的几个最新认知

IPCC第六次评估报告（AR6）第一工作组报告主要从以下几个方面的进展提升了我们对气候系统变化、气候变化原因以及预估未来气候系统变化等方面的认知,对过去气候变化及其与人类活动的关系有了更加清晰、可靠的认识。综合多重证据评估指出,全球气候正经历着前所未有的变化;包括极端事件在内的归因进展已把人类活动对气候系统影响的认识从大气圈扩展到水圈、冰冻圈和生物圈,进一步强化了人类活动影响全球和区域气候的认识;有关区域气候变化信息的内容更加丰富,与各行业和敏感地区的气候变化影响联系更加紧密,使这些信息能更好地为气候变化风险评估和气候变化区域适应提供支持;气候模式和约束预估方法的发展以及对气候敏感度认识的深化,减少了未来不同排放情景下全球地表温度（Global Surface Temperature,GST)、海平面上升和海洋热含量的变化预估的不确定性。这份最新报告对我国提升气候变化研究水平和防灾减灾应对能力具有十分重要的指导意义。     

世界海洋气候图的发展现状

海洋覆盖了地球表面积的百分之七十一,蓄积了全球百分之九十七的水量。洋面上形成其特有的海洋性气候,并对大陆气候起着强烈的制约作用。海洋气候工作的任务,就是要揭示海洋上空大气结构的时间变化,气象要素的分布规律,分析气候形成的原因,探讨其在全球气候系统中的作用及相互影响。     

全球的海况变化

气候系统是包括大气圈、海洋、陆地、冰雪、生物圈的综合系统。海洋占地球总面积的70％,对气候的形成起很大的作用。一、全球海面水温的长期变化 1.综合海洋气象数据集美国国家海洋大气局(NOAA)根据全世界的船舶观测制作的综合海洋气象数据集,搜集了1854年到1986年的风、气压、     

海洋气象学最近的进展与课题

1.前言大气和海洋是覆盖地表的相互作用的流体系统。不仅航海和渔业需要了解海洋气象和海况预报,而且制作陆上的天气预报也需要调查海洋气象和海洋本身来得到情报。海洋气象学就是根据这种必要性产生的。近几年科学的进展正在证明,即使是日本的天气,也受到大气、海洋和大陆的冰雪等相互作用的全球气候系统变化的直接影响。特别是在最近有显著进展的研究中,已弄清秘鲁海面的厄尔尼诺是被称作 ENSO     

IPCC SROCC的主要结论和启示

2019年9月,IPCC正式发布《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》（SROCC）,这是IPCC首次以高山地区与极区冰冻圈和海洋为主题的评估报告。报告全面评估气候变化背景下海洋和冰冻圈变化及其广泛影响与风险,其核心结论包括：气候系统变暖背景下高山地区和极区的冰冻圈普遍退缩,未来冰冻圈将继续消融,高山地区和极区将面临更高的灾害风险;20世纪70年代以来全球海洋持续增暖,未来海洋将继续变暖、加速酸化,影响海洋生物多样性并危及海洋生态系统服务功能和人类社会;近几十年全球平均海平面加速上升,未来数百年海平面仍将持续上升,极端海面事件频发将加剧沿海地区社会-生态系统的灾害风险。报告强调,采取及时、积极、协调和持久的适应与减缓行动,是有效应对海洋和冰冻圈变化,实现气候恢复力发展路径和可持续发展目标的关键所在。本研究认为,需要高度重视海洋和冰冻圈在气候系统变化中的长期和不可逆影响,强化应对气候变化紧迫性认识;高度重视我国冰冻圈和沿海地区面临的气候风险,强化适应能力建设;推动我国牵头的国际大科学计划,强化跨学科、跨领域协同创新,持续提升我国在相关领域的国际影响力和科技支撑能力。     

地表温度对太阳常数变化响应的数值试验研究

通过改变太阳常数，利用NCAR气候系统模式CSM1．4就地表温度对强外辐射强迫变化的响应及性质进行了研究。结果表明：虽然局地的增温幅度变化很大，但各试验的全球增温分布特征非常相似，并从一定程度上反映了全球增暖典型试验中的增温分布特点，即陆地比海洋增暖幅度更强，高纬度地区比低纬度地区增暖幅度更强，这一特点在太阳常数增加较大的试验中表现尤为明显。气候系统响应的性质在太阳常数分别增加2，5％、10％和15％与增加25％之间其响应方式有所改变，即气候系统对较小太阳常数变化的响应是线性的，而对较大太阳常数变化的响应则很可能是非线性的。     

IPCC气候变化自然科学认知的发展

过去20年来,随着观测手段的改善、气候模式的进步以及分析方法的提升,人类对气候变化事实、原因和未来趋势的认识水平不断深化,进一步确认全球气候系统变暖是毋庸置疑的,人类活动是20世纪中叶以来气候变暖的主要原因,未来气候系统仍将继续变暖。IPCC评估报告极大地促进了气候变化自然科学的进展,并为适应和减缓气候变化奠定了坚实的科学基础。     

全球气候系统的变化

一、引言全球气候系统包括大气、海洋、陆地表层和冰雪圈,它们在长时间尺度内以复杂的方式相互作用。在过去的几年里,北美、澳大利亚、中国、欧洲和南美都发生了干旱,世界性气候在变暖,洪水泛滥和某些地区的骤冷,都给社会经济和人民生活造成了巨大损失。这些天气异常现象可能与气候系统的变化有关。尽管还缺乏充分的证据,对复杂的气候系统也缺乏很好的了解,但人们普遍认为气候变化与大气成份中CO_2、N_2O、CH_4、O_3和氟利昂含量的不断增加有关。为此,世界气象组织(WMO)和联合国环境计划署(UNEP)出版了一本小册子,总     

气候系统究竟包括哪"五圈"

对2003年3月20日《中国气象报》刊登的气候系统概念解读提出了质疑，指出气候系统应当是1974年提出的包括大气圈、海洋圈、冰雪圈、陆面圈和生物圈这样的“五圈”。     

从“气候”到“全球气候系统”概念的发展

气候学中从“气候”的概念发展为“全球气候系统”标志着科学的发展.从现代气候学的观点看,气候是全球气候系统的特征,而不是局地的温、湿、压.科学技术进步是全球气候系统概念建立的基础,这主要指:高速电子计算机的制造,全球观测系统的建立,及气候模式的发展.气候科学的发展同社会发展的关系越来越密切.     

地球变暖 海洋变冷

地球变暖　海洋变冷北大西洋东北部中层深度的海水现在比１９６０年变冷变淡。世界上解释全球变暖通常着重于环境变化的结果，而不是整个气候系统以某些方式或所有时间里发生的平稳单调的变化。随着相关观测的同时，北大西洋在气候变率方面的作用为我们提供了新的展望。这...     

离散气候系统中的周期与混沌

从零维气候模式导出了一个非线性映象公式，对由该公式表征的气候系统的平衡态和稳定域进行了研究。通过迭代计算揭露海洋热贮存C对气候系统的调控作用。计算结果表明，存在一个控制气候系统行为的很窄的C值敏感区；当C值大于敏感区上界时，气候系统趋向平衡态，即现代气候；当C值小于敏感区下界时，系统失稳。在敏感区内则呈现出周期与混沌行为，且随着C的增加，勾画出通过周期倍分岔通向混沌的道路。     

从卫星观测资料看极地海冰变化

1.引言长期以来,极地海冰一直被认为是复杂的大气圈-水圈-冰园全球气候系统的一个重要因子.这种重要性是由于它有相当大的时空变化性,以及在限制海气间热量、质量和动量的交换,调整地面反射率和改变海洋底层水团性质方面的效应.已观测到的海冰覆盖     

评估43个CMIP5模式模拟全球能量平衡能力

<正>地球气候系统的能量平衡决定了地球气候及其变化的状况,因此全球能量平衡的研究一直受到重视,而地球气候系统模式对全球能量平衡的模拟效果也是研究的重要问题之一~([1-2])。IPCC第五次评估报告(AR5)指出~([1]),目前第五次模式对比计划(CMIP5)发展的地球系统模式在模拟气候系统5个圈层方面     

与气候变率有关的几个海洋学问题

围绕着海洋环流与气候变率的联系,概述了近年来有关温盐环流输送带路径、海洋环流在地球气候系统的热平衡和水循环中的作用、大洋温盐环流的稳定性和变率对气候的影响等方面的研究成果。     

人类活动对气候系统的影响——解读IPCC第六次评估报告第一工作组报告第三章

2021年8月,政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告第一工作组报告发布。该报告清楚表明,近百年来气候系统正在发生广泛而迅速的变化,人类活动已使得大气、海洋和陆地变暖。本文通过对报告第三章的摘译,介绍了报告中关于人类活动对气候系统影响的主要结论,包括人类活动对大气和地表、冰冻圈、海洋、生物圈以及气候变率的影响。基于最新的观测资料、新一代气候模式结果以及不同的检测归因方法,通过评估近年来该领域的最新文献表明,以温室气体为主的人类活动可以在气候系统多变量变化中被检测出来。     

冰冻圈变化的可预测性、不可逆性和深度不确定性

IPCC第六次评估报告(AR6)第一工作组报告对气候系统各要素的可预测性(predictability)、不可逆性(irreversibility)和深度不确定性(deep uncertainty)给出了新认识.文中基于此对全球冰冻圈变化的上述三方面加以总结和归纳.总体来看,无论何种排放情景,半球和全球尺度上冰冻圈各要...     

世界气象组织的力作——《21世纪的气候》(中文版)出版发行

历史进入到20世纪末,气象学家发现,自然原因不能够完全解释全球气候系统发生的变化。人们越来越认识到,气候系统正在因人类的工业活动和生活方式的改变而发生变化。对于日益膨胀的全球人口而言，未来气候变化的影响可能是灾难性的。     

北京气候中心气候系统模式研发进展——在气候变化研究中的应用

较全面地介绍了北京气候中心气候系统模式(BCC_CSM)研发所取得的一些进展及其在气候变化研究中的应用,重点介绍了全球近280 km较低分辨率的全球海-陆-气-冰-生物多圈层耦合的气候系统模式BCC_CSM1.1和110 km中等大气分辨率的BCC_CSM1.1(m),以及大气、陆面、海洋、海冰各分量模式的发展。BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)气候系统模式均包含了全球碳循环和动态植被过程。当给定全球人类活动导致的碳源排放后,就可以模拟和预估人类活动对气候变化的影响。BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)已应用于IPCC AR5模式比较,为中外开展气候变化机理分析和未来气候变化预估提供了大量的试验数据。还介绍了BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)参与国际耦合模式比较计划(CMIP5)的大量试验分析评估结果,BCC_CSM能够较好地模拟20世纪气温和降水等气候平均态和季节变化特征,以及近1000年的历史气候变化,所预估的未来100年气候变化与国际上其他模式的CMIP5试验预估结果相当。初步的分析表明,分辨率相对高的BCC_CSM1.1(m)在区域气候平均态的模拟上优于分辨率较低的BCC_CSM1.1。     

FGOALS高分辨率气候模式系统模式研制与应用综述

当今气候系统模式发展的重要趋势之一,是通过提高模式的空间分辨率,改进对气候系统中多尺度相互作用过程和极端事件的模拟能力。过去5年里,中国科学院大气物理研究所发展并完善了25 km分辨率大气环流分量模式FAMIL2.2、1/10°分辨率海洋环流分量模式LICOM3.0,并以此为基础建立了高分辨率气候系统模式FGOALS-f3-H。利用上述高分辨率模式,开展了大量的数值模拟试验和预报/预测研究,其中包括国际耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）的高分辨率模式比较子计划（HighResMIP）,建立了海洋环流预测系统（LFS）等。初步评估分析表明,相对于低分辨率模式,高分辨率模式对气候平均态和气候变率的模拟能力均有明显改进。其中高分辨率大气环流模式可以更好地模拟台风、极端降水事件,高分辨率海洋模式可以更好地模拟海洋中尺度涡旋和西边界流,而高分辨率耦合模式则可以更好重现中尺度海气相互作用过程、热带不稳定波动（TIW）等事件。